BÜT Laserstrahlung

Laserstrahlung ist eine optische Strahlung wie das sichtbare Licht. Durch Energieanreicherung und Bündelung ist sie aber viel intensiver. Der Wellenlängenbereich, in dem Laserstrahlung erzeugt werden kann, beginnt im Bereich von ultravioletter (nicht sichtbarer Strahlung) und geht über den Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes bis hin zu nicht sichtbaren Infrarotbereich.

Im Arbeitsschutzzusammenhang spricht man von Lasereinrichtungen, wenn sie in einem Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 1 mm arbeiten. Auch unter 100 nm entsteht Laserstrahlung, da dann aber die gleichzeitig auftretende ionisierende Strahlung überwiegt, erfolgt die Einstufung als Röntgenstrahlung (nach Technischer Regel optische Strahlung TROS)

1. Gefahren bei Laseranwendung

Laserstrahlung ist abhängig von der Beschaffenheit und Intensität der eingesetzten Strahlung und der Gewebebeschaffenheit geeignet, in Körpergewebe folgende Effekte zu erzielen:

1.1 Photochemische Wirkungen:

Dabei verändert die Einwirkung der Strahlung in Gewebezellen enthaltene Moleküle bzw. Stoffwechselprozesse, wodurch z.B. Zellgewebe angeregt aber auch geschädigt bzw. gezielt zerstört werden kann, um bestimmte therapeutische Zwecke zu erzielen (z.B. in der Tumorbehandlung oder zum Veröden von Blutgefäßen).  Diese heftigen biologischen Reaktionen, die durch die Sensibilisierung des Gewebes durch bestimmte Medikamente hervorgerufen werden können, werden als "phototoxische" Reaktionen bezeichnet.

Photochemische Wirkungen treten vor allem bei relativ langen Bestrahlungsdauern im Minutenbereich sowie geringen Bestrahlungsstärken (< 50 mW/ cm²) auf.

Ähnlich wie bei UV-Strahlung sind kumulative Effekte möglich (Schädigungen auf molekularer Ebene im Gewebe, die krebsauslösend sein können). Allerdings spielt das bei der Anwendung von Lasertechnik im medizinischen Bereich eine geringe Rolle. Die Strahlungsintensität im Umfeld einer Behandlungsstelle durch reflektierte oder gestreute Laserstrahlung ist vergleichsweise gering, und die unbeabsichtigte Einwirkung von Laserstrahlung auf Beschäftigte anlage- und verfahrensbedingt allenfalls kurzzeitig. 

1.2 Thermische Wirkungen:

entstehen bei Bestrahlungsdauern im Sekunden- bis hin zum Millisekundenbereich und Bestrahlungsstärken von mehr als 100 W/ cm². Damit wird überwiegend bei chirurgischen Techniken gearbeitet, bei denen Gewebe gezielt verbrannt bzw. verdampft wird (zum Abtragen, Abschneiden von Gewebe oder zum Verschluss von Gefäßen zur Blutstillung).

Bleibt die thermische Wirkung von Laserstrahlung unterhalb eines Schwellwertes, bei dem keine Schäden auftreten, spielt die Dauer der Exposition keine Rolle für die Risikoabschätzung.

1.3 Laserverletzungen am Auge

sind besonders gefürchtet. Laserstrahlung im Bereich zwischen 400 und 1200 nm kann wie das sichtbare Licht Hornhaut, Linse und Glaskörper des Auges durchdringen und wird dabei unter Umständen weiter gebündelt, sodass Schäden im hinteren Augenbereich verursacht werden können, die zum Teil nicht reversibel sind (Blutungen, Netzhautablösungen und Zerstörung von Netzhautbereichen). Laserstrahlung im nicht sichtbaren Bereich (UV- und IR-B, IR-C) kann an Hornhaut und Augenlinse auf photochemischem Weg Schäden vergleichbar denen bei starker Lichteinstrahlung (Sonne, Schweißlicht) auslösen (Bindehautentzündung/ Photokonjunktivitis), bei hoher Intensität auch Hornhaut- und/oder Linsentrübungen.

Langwellige Laserstrahlung im Infrarotbereich kann zu einer Linsentrübung führen - das jedoch wegen der geringere Eindringtiefe langwelliger Strahlung nur oberflächlich.

Quelle BAuA 

1.4 Laserverletzungen an der Haut

können im medizinischen Bereich vor allem durch Verbrennungen bei chirurgischen Verfahren entstehen. Das Gefahrenpotenzial ist hier mit dem bei Handhabung eines Messers vergleichbar: Es gilt zu verhindern, dass das Lasergerät auf andere als die zu behandelnden Körperareale trifft und unbeabsichtigt wirksam wird, sodass es zu Verbrennungsverletzungen der Haut kommt.

1.5 Weitere Gefährdungen

Grundsätzlich kann die Einwirkung von Laserstrahlung zu Brand- oder Explosionsrisiken führen, wenn Laserstrahlung auf entsprechend zündfähige Materialien (auch Gasgemische) trifft.

Bei der Anwendung von Laserverfahren kann es z.B. bei der Gewebszersetzung zu Dämpfen mit gesundheitskritischen Bestandteilen (Verbrennungsprodukte) kommen.

2. Geltende Vorschriften

2.1 Laserklassen nach DIN EN 60825 -1

Lasergeräte werden nach DIN EN 60825-1 in Laserklassen eingeteilt. Diese Einteilung erfolgt entsprechend ihrer Gefährlichkeit für den Menschen. Das hat den Vorteil, dass für den Anwender unmittelbar erkennbar ist, welches Risiko beim Einsatz eines Gerätes besteht, wobei die Details wie Strahlungsbeschaffenheit und -intensität, Bauweise und Anwendungsverfahren bereits berücksichtigt wurden.

Dabei sind zwei Werte wichtig:

MZB-Wert

bezeichnet die „maximal zulässige Bestrahlung“, also einen Grenzwert für die Höhe der Laserbestrahlung, der Menschen bei der Handhabung eines Gerätes ausgesetzt sein dürfen, abhängig davon, welche Organe (Augen oder Haut) dabei wie exponiert sein können.

GZS-Wert

bezeichnet den „maximalen Wert zugänglicher Strahlung“, der innerhalb einer Laserklasse zugelassen ist. „Zugänglich“ bezieht sich dabei auf die Strahlung, die den Laser verlässt und in einen Bereich gelangt, in dem sie auf Menschen treffen kann.

Laserklasse 1, 1M: 

Zugängliche Laserstrahlung ist unter vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen (also ohne dass z.B. das Gehäuse eines Gerätes gewaltsam geöffnet und die Laserquelle zweckentfremdet wird) ungefährlich. Lasergeräte dieser Klasse verursachen auch bei längerer Bestrahlung keine Schäden am Auge

Beispiel: Laser in Druckern, CD-Playern, Strichcode-Lesegeräten usw.

Laserklasse 2, 2M:

Zugängliche Laserstrahlung im sichtbaren Bereich, die bei kurzzeitiger Bestrahlungsdauer (bis 0,25 s) für das Auge ungefährlich ist.

Beispiel: Laserwasserwaagen, Lichtschranken, Motivlaser

Laserklasse 3R: 

Zugängliche Laserstrahlung, die gefährlich für das Auge ist

Beispiel: leistungsstarke technische Laser (Nivelliergeräte, militärische Zielgeräte)

Laserklasse 3B: 

Zugängliche Laserstrahlung, die gefährlich für das Auge und häufig auch für die Haut ist. Der GZS-Wert liegt zwischen 5 mW und 500 mW.

Beispiel: Show- und Disco-Laser und Laser für kosmetische Anwendungen

Laserklasse 4: 

Zugängliche Laserstrahlung ist sehr gefährlich für das Auge und gefährlich für die Haut. Es handelt sich um Hochleistungslaser, die im sichtbaren Wellenlängenbereich einen GZS-Wert von über 500 mW haben.

Beispiel: Laser für die Materialbearbeitung (Schweißen, Schneiden, Gravieren), leistungsstarke Show- und Discolaser, Laser für medizinische Anwendungen.

Lasersysteme der Laserklassen 3 und 4 dürfen nur im professionellen, nicht im privaten Umfeld verwendet werden. Fast alle Lasersysteme, die im medizinischen Bereich für Gewebeentfernung oder Gefäßverschluss eingesetzt werden, gehören zur Laserklasse 4.

Im medizinischen Bereich hängt der Grad der Gefährdung durch Laserstrahlung verfahrensbezogen weiterhin erheblich davon ab, ob stationäre bzw. weitgehend automatisch geführte Laserquellen oder handgeführte, flexible Lichtleitersysteme eingesetzt werden. Das ist in der Gefährdungsbeurteilung (s.u.) zu berücksichtigen. Grundsätzlich sind Lasersysteme in vielen Medizinbereichen anzutreffen, am häufigsten jedoch in der Augen-, dermatologischen und urologischen Kliniken. 

2.2 Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung – OstrV

Sie gilt für den Einsatz von Lasersystemen im Arbeitsumfeld und legt Expositionsgrenzwerte fest, um Unfälle oder kurz- oder langfristige Gesundheitsschäden an den Augen und der Haut zu verhindern. Der Arbeitgeber muss, bezogen auf das Arbeitsverfahren, in dem ein Lasersystem eingesetzt wird, sicherstellen, dass diese Grenzwerte nicht überschritten werden. Wenn das grundsätzlich möglich ist, indem z.B. ein OP-Mitarbeiter bei einem Eingriff ein Laserendoskop durch den Raum schwenkt und einen Kollegen in die Augen strahlt, müssen entsprechende technische, organisatorische oder persönliche Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um eine unzulässige Exposition zu vermeiden.

2.3 Technische Regeln optische Strahlung (TROS) Laserstrahlung

Sie konkretisieren die Anforderungen der OstrV so, dass bei Einhaltung der TROS der Arbeitgeber davon ausgehen kann, dass die OstrV eingehalten wird.

3. Sicherheitsorganisation beim Einsatz von Lasersystemen mit Expositionsrisiko

3.1 Gefährdungsbeurteilung

Wenn Beschäftigte beim Einsatz von Lasersystemen Strahlung ausgesetzt sind oder ausgesetzt sein können, von der eine Gefährdung der Sicherheit oder der Gesundheit ausgehen kann, muss nach TROS Laserstrahlung Teil 1 eine Gefährdungsbeurteilung erfolgen. 

1. Festlegen der zu beurteilenden Arbeitsbereiche und Tätigkeiten,
2. Ermitteln der Exposition; Ermitteln der mit der Laserstrahlung verbundenen möglichen indirekten Auswirkungen (wie Entzündung von brennbaren Stoffen, entstehende Gefahrstoffe oder virale Partikel bei der Bearbeitung von Gewebe),
3. Bewerten der möglichen Gefährdungen durch Exposition oder indirekte Auswirkungen
4. Festlegen konkreter Arbeitsschutzmaßnahmen (in den TOP-Reihenfolge technisch, organisatorisch, persönlich)
5. Durchführen der Maßnahmen,
6. Überprüfen der Wirksamkeit der Maßnahmen und Dokumentation der Gefährdungsbeurteilung,
7. Fortschreiben der Gefährdungsbeurteilung.

Der Arbeitgeber darf bei möglichen Expositionen der Beschäftigten durch Laserstrahlung die Tätigkeit erst aufnehmen lassen, nachdem diese Gefährdungsbeurteilung vorgenommen worden ist und die daraus abgeleiteten Schutzmaßnahmen umgesetzt sind. Die Gefährdungsbeurteilung muss durch fachkundige Personen erfolgen, z.B. durch den Laserschutzbeauftragten (s.u.) und die Fachkraft für Arbeitssicherheit.

3.2 Benennung eines Laserschutzbeauftragten

Für die Laserklassen 3R, 3B und 4 ist nach §5 OStrV ein Laserschutzbeauftragter (LSB) zu bestimmen, auszubilden und schriftlich zu bestellen. Er muss über eine abgeschlossene technische, naturwissenschaftliche, medizinische oder kosmetische Berufsausbildung oder über eine vergleichbare, mindestens zweijährige Berufserfahrung verfügen und die notwendigen Erfahrungen und Fachkenntnisse zur Wahrnehmung seiner Aufgaben besitzen. Dabei hängen die konkreten Anforderungen an diese Erfahrungen und Fachkenntnisse von der Anwendung und Komplexität der Lasereineinrichtung ab, für die er bestellt wird.

Der LSB muss einen Ausbildungslehrgang (mit Erfolgsprüfung) absolvieren und seine Fachkenntnisse durch regelmäßige Teilnahme an spezifischen Fortbildungsmaßnahmen auf aktuellem Stand halten. Grundsätzlich wird nach TROS Teil Allgemeines eine eintägige Fortbildung in einem Zeitraum von fünf Jahren als angemessen erachtet, wobei Änderungen im Verfahren, technische Weiterentwicklungen, Rechtsänderungen usw. dazu ergänzendem Fortbildungsbedarf führen können. 

Mit der Bestellung sollte der Arbeitgeber dem LSB möglichst konkrete Aufgaben, Befugnisse (z. B. zur Abschaltung der Laser-Anlage bei festgestellten Mängeln) und Pflichten im Hinblick auf den Schutz vor Laserstrahlung übertragen. Wenn Lasereinrichtungen in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden, ist es in der Regel erforderlich, mehrere LSB zu bestellen, damit die erforderliche Fachkunde für die einzelnen Bereiche gewährleistet ist.  

Der LSB unterstützt den Arbeitgeber

• bei der Durchführung der Gefährdungsbeurteilung, wobei die Gesamtverantwortung beim Arbeitgeber bleibt,
• bei der Festlegung und Durchführung von Schutzmaßnahmen,
• bei der Überwachung des sicheren Betriebs der in seinem Zuständigkeitsbereich vorhandenen Laser-Einrichtungen durch regelmäßige Kontrollen der Schutzmaßnahmen.

Art, Umfang und Häufigkeit der Kontrollen legt der Arbeitgeber in Abstimmung mit dem LSB in Abhängigkeit vom Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung fest. Stellt der LSB Abweichungen vom sicheren Betrieb fest, hat er den Arbeitgeber zu informieren und auf die Durchsetzung der erforderlichen Maßnahmen zum sicheren Betrieb hinzuwirken. Der LSB arbeitet mit der Fachkraft für Arbeitssicherheit und dem Betriebsarzt zusammen.

4. Schutzmaßnahmen

4.1 Vermeidung von Exposition

Um mögliche Risiken beim Einsatz von Laserstrahlung grundsätzlich zu vermeiden, sollten vorrangig alle Maßnahmen ergriffen werden, die eine Exposition von Beschäftigten gegenüber Laserstrahlung ausschließen. Im medizinischen Bereich ist das weitgehend dadurch gegeben, dass die Verfahren so gestaltet sind, dass der Wirkort des Lasers eng begrenz ist. Die Zahl der sich im Laserbereich aufhaltenden Personen sollte möglichst klein gehalten werden.

4.2 Technische Schutzmaßnahmen

• geeignete Gestaltung und Positionierung der Strahlungsquelle, z.B. Einhausungen, ggf. mit Verriegelung, Verwendung von Abschirmungen, Blenden, optischen Filtern (z.B. an optischen Einrichtungen zur Beobachtung oder Einstellung des Lasers), Schutzvorhängen und Schutzwänden, Abschrankungen usw.
• Einschaltkontrolle
  Laser-Einrichtungen der Klasse 3B und 4 sind in der Regel mit einem schlüsselbetätigten Hauptschalter am Gerät ausgerüstet, alternativ auch durch andere Steuer- und Bedienungseinrichtungen, wie z. B. Magnetkarten oder el. Schutz (Passwortregelungen).
• Vorrichtungen zur automatischen Abschaltung bei Störungen
• Anzeige des Einschaltzustandes der Laser-Einrichtung, z. B. durch Warnleuchten oder Leuchttableaus im Raum.
• Zugangskontrolle (meist schleusenartig mit Türkontakten, durch die der Laser beim Betreten des Laserbereiches ausgeschaltet wird)
• Bei räumlich getrennter Anordnung von Strahlungsquelle und Strahlaustritt (z.B. bei Laserendoskopen mit Lichtleiteranschlüssen darf die Laserstrahlung auch im Störungsfall (unbeabsichtigtes Trennen der Zuleitung) nicht aus dem Zuleitungssystem austreten.
• Fernhalten oder Abdecken von reflektierenden Oberflächen aus der Umgebung des Laserstrahls bzw. Einsatz von gering reflektierendem Material zum Schutz vor gefährlichen Reflexionen, insbesondere bei frei beweglichen Lichtwellenleiterenden oder Handstücken.

Siehe dazu auch: Laseranwendungen

4.3 Organisatorische Maßnahmen

4.3.1. Unterweisung der Beschäftigten

Bei Exposition der Beschäftigten gegenüber Laserstrahlung müssen diese mindestens jährlich zum Umgang mit Lasersystemen unterwiesen werden. Nach §8 OStrV muss die Unterweisung folgende Punkte umfassen:

• die mit der Tätigkeit verbundenen Gefährdungen,
• die durchgeführten Maßnahmen zur Beseitigung oder zur Minimierung der Gefährdung unter Berücksichtigung der Arbeitsplatzbedingungen,
• die Expositionsgrenzwerte und ihre Bedeutung,
• die Ergebnisse der Expositionsermittlung zusammen mit der Erläuterung ihrer Bedeutung und der Bewertung der damit verbundenen möglichen Gefährdungen und gesundheitlichen Folgen,
• die Beschreibung sicherer Arbeitsverfahren zur Minimierung der Gefährdung aufgrund der Exposition durch künstliche optische Strahlung,
• die sachgerechte Verwendung der persönlichen Schutzausrüstung.

In diesem Zusammenhang ist ausdrücklich eine regelmäßige arbeitsmedizinische Beratung vorgesehen. Dabei stellt der Betriebsarzt Informationen zu den möglichen gesundheitlichen Risiken beim Einsatz von Laserstrahlung zur Verfügung, die im Rahmen der Unterweisung zu vermitteln sind.

Eine arbeitsmedizinische Pflicht- oder Angebotsvorsorge ist für Personen mit beruflicher Exposition gegenüber Laserstrahlung nicht vorgesehen. Die Möglichkeit einer Wunschvorsorge bei gesundheitlichen Bedenken von Beschäftigten ist gegeben.

Besondere Vorsicht ist erforderlich, wenn Personen mit Vorerkrankungen der Augen, bei denen eine erhöhte Gefährdung für die Einschränkung des gesamten Sehvermögens besteht, Laserstrahlung ausgesetzt sein können. Linsentrübungen, künstliche Linsen und ein veränderter Lidschlussreflex können das Risiko von Augenschäden erhöhen.

Es sollte ergänzend darauf geachtet werden, dass die Verfahren mit Einsatz von Lasersystemen fachlich intensiv eingeübt sind, damit die Gefahr von Fehlhandlungen minimiert wird.

4.3.2 Betriebsanweisung

Eine schriftliche Betriebsanweisung zum Aushang sollte folgende Inhalte haben:

1. Anwendungsbereich,
2. Gefährdungen für den Menschen,
3. Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln (darunter Nutzungsberechtigungen, Zugangsregelungen und Anwendung persönlicher Schutzausrüstung),
4. Verhalten bei Störungen,
5. Verhalten bei Unfällen

4.3.3 Zugangskontrollen zum Laserbereich

• Organisatorische Festlegung von Nutzungsberechtigten und Zutrittsrechten durch den Arbeitgeber
• Kennzeichnung des Arbeitsbereiches nach § 7 Absatz 3 OStrV als Laserbereich zu kennzeichnen, wenn die Expositionsgrenzwerte für Laserstrahlung überschritten werden können. Die Kennzeichnung muss deutlich erkennbar und dauerhaft sein.

Kennzeichnung eines Lasers der Klasse 4
 Nach TROS Teil Allgemeines 

4.4.Persönliche Schutzmaßnahmen

Grundsätzlich kann beim Einsatz von Laserstrahlung Augen- und Hautschutz (Schutzhandschuhe oder -kleidung) erforderlich sein. Im medizinischen Bereich sind in der Regel Laserschutzbrillen relevant, über deren Notwendigkeit abhängig vom angewendeten Verfahren in der Gefährdungsbeurteilung entschieden werden muss. Häufig werden bei chirurgischen Verfahren im OP bzw. Eingriffsraum von allen anwesenden Personen Laserschutzbrillen getragen.

4.5 Schutz vor indirekten Gefährdungen beim Einsatz von Lasersystemen

4.5.1 Brand- und Explosionsgefahren

Wenn die Energie- oder Leistungsdichte der Laserstrahlung eine Zündung brennbarer Stoffe oder explosionsfähiger Gemische herbeiführen kann, sind entsprechend Vorkehrungen zu treffen, sodass die Laserstrahlung brennbare Stoffe nicht erreicht bzw. nicht zünden kann. Bei der medizinischen Anwendung gilt das auch für Organe, Körperhöhlen und Tuben, die brennbare Gase oder Dämpfe enthalten können.

Bei Einsatz eines freibeweglichen Lichtwellenleiterendes oder Handstücks müssen Hilfsgeräte und Abdeckmaterialien, die dem Laserstrahl versehentlich ausgesetzt werden können, mindestens schwer entflammbar sind.

5. Informationsquellen

• Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung – OstrV
• Technische Regeln optische Strahlung (TROS) Laserstrahlung
  Teil Allgemeines
  Teil 1 Beurteilung der Gefahren durch Laserstrahlung
• Teil 2 Messungen und Berechnungen von Expositionen gegenüber Laserstrahlung
• Teil 3: Maßnahmen zum Schutz vor Gefährdungen durch Laserstrahlung
• BAuA Damit nichts ins Auge geht... Schutz vor Laserstrahlung